温室大棚环境监测系统设计文献综述
2020-04-15 17:10:00
Arduino是近年来快速流行起来的一种控制器,它是一个硬件平台,使用的核心是一个AVR芯片,整块控制板类似于单片机开发板,但是在功能上强大了很多。Arduino UNO有“电子积木”之称,支持海量的插件,包括但不限于开关、传感器发光二极管、步进电机等,是广泛应用于嵌入式系统设计开源的电子设计平台,也是可以提供完全开放的硬件控制板平台。
温室大棚是我国北方农业中非常普遍的农业生产设施,我国的温室大棚面积已据世界第一,为我国人民的“菜篮子工程”做出了很大贡献。温室大棚能够生产优质反季节农作物,有效降低自然灾害对农作物的损失,并且能对农作物进行规模化种植管理。然而普通农户大多采用自建的简易拱棚进行作物生产,设备简陋,温室结构简单,大部分还是完全依靠人工来进行监控和操作,生产管理和运作水平比较低下,难以实现环境的综合调控,严重影响了蔬菜大棚的生产效率。
由于电子器件的发展,使得温室大棚在智能化的道路上越走越远。通过对大棚内空气温度、二氧化碳浓度、土壤湿度以及光照强度等环境参数进行测量,结合不同农作物苗期的适宜生长参数,就能进行有效控制。通过智能化的温室大棚设计系统进行育苗,将大大提高农作物苗期的成活率,从而提高农作物产量。
在国外,以荷兰为代表的欧美国家温室大棚规模大,自动化程度高,生产效率高,大棚内的光、水、气、肥等均实现了自动化控制。以色列的现代化温室可根据作物对环境的不同要求,通过计算机对环境进行自动监测和调控,来实现温室作物的高效生产。而美国、日本等国采用人工补充光照、网络通信技术和视频技术对温室环境进行远程操控与诊断,再由机械手进行移栽作业,是世界最先进的全封闭式生产体系。
在国内,我国学者关于温室大棚环境信息监测及控制的设计研究,主要集中在综合利用物联网、无线局域网技术实现对温室大棚的控制。如利用物联网技术,实现对大棚生产过中各项环境参数的精准测量,智能控制大棚内各项环境状况,基于无线 Mesh网络智慧农业大棚控制系统等。
{title}2. 研究的基本内容与方案
{title}(一) 基本内容
1.了解arduino系统的开发流程;
2.查阅相关资料,提出合理的系统设计方案并论证;
3.完成系统配置、硬件选型、硬件电路设计;
4.完成软件设计,包括感光部分,温度部分,湿度部分,二氧化碳浓度部分;